Deoxyribonukleinsyre (DNA, fra det engelske ord Deoxyribonucleic acid) er et molekyle, som bærer på de fleste af de genetiske instruktioner, der bruges ved vækst, udvikling, funktion og reproduktion af alle kendte levende organismer og mange vira. DNA og RNA er nukleinsyrer, som sammen med proteiner, lipider og komplekse kulhydrater udgør de fire store typer makromolekyler, der er essentielle for alle kendte former for liv.
De fleste DNA-molekyler består af to biopolymer-strenge snoet omkring hinanden i en dobbelthelix. De to DNA-strenge er kendt som polynukleotider, siden de består af simplere enheder kaldet nukleotider. Hvert nukleotid består af en nitrogenholdig nukleobase — enten cytosin (C), guanin (G), adenin (A) eller thymin (T) — såvel som en sukker kaldet deoxyribose og en fosfatgruppe. Nukleotiderne forbindes med hinanden i en kæde af kovalente bindinger mellem sukker fra det ene nukleotid og fosfat fra det andet, hvilket resulterer i en alternerende sukker-fosfat-rygrad.[1][2]
DNA kaldes organismens byggeplan fordi det opbevarer biologisk information.[3] DNA-rygraden er resistent over for spaltning, og begge strenge af den dobbelt-strengede struktur opbevarer den samme biologiske information. Biologisk information replikeres, idet de to strenge separeres. En betragtelig del af DNA (mere end 98 % for mennesker) er ikke-kodende, hvilket betyder, at disse sektioner ikke fungerer som koder for proteinsekvenser.
Inde i celler organiseres DNA i lange strukturer kaldet kromosomer. Under celledeling duplikeres disse kromosomer ved en proces kaldet DNA-replikation, hvilket giver hver celle sit eget komplette sæt af kromosomer. Eukaryote organismer (dyr, planter, svampe og protister) opbevarer det meste af deres DNA i cellekernen og noget af deres DNA i organeller, såsom mitokondrier eller grønkorn.[4] I modsætning hertil opbevarer prokaryoter (bakterier og arkæer) kun deres DNA i cytoplasmaet. Inde i kromosomerne komprimeres og organiseres DNA'en af kromatinproteiner såsom histon. Disse kompakte strukturer guider interaktionerne mellem DNA og andre proteiner, og hjælper med at kontrollere, hvilke dele af DNA'en der transskriberes.